Розгін процесорів AMD Athlon (K7) Процесори AMD Athlon були розроблені з урахуванням накопиченого досвіду експлуатації раніше випущених процесорів Amd-k6-2 і Amd-k6-iii. Перші представники нової лінійки були випущені в 1999 р. Процесори AMD Athlon виконані за технологією 0,25 мкм і 0,18 мкм. Ядро процесора містить більше 20 млн. транзисторів. Як і попередні розробки AMD, дані процесори підтримують технології і операції ММХ і 3dnow!. Процесори AMD Athlon не тільки не поступаються популярним і широко поширеним Pentium III, але по ряду параметрів демонструють свою перевагу. Процесори AMD Athlon електрично і логічно несумісні з процесорами фірми Intel, але сумісні з ними програмно. Використовують роз'єми Slot А, механічно сумісні з роз'ємами Slot 1. Вимагають спеціальних материнських плат з чіпсетами, що підтримують дані процесори. Передові технології, покладені в основу процесорів AMD Athlon, забезпечують високі показники їх продуктивності. У ряді випадків вони забезпечують вищі значення параметрів продуктивності не тільки в порівнянні з процесорами Intel Pentium II і Pentium III (Katmai), але і з досконалішими процесорами Intel Pentium III, побудованими на основі архітектури Coppermine. Результати тестування (за даними www.anandtech.com) процесорів AMD Athlon (материнська плата Ерох ЕР-7КХА з VIA Apollo Kx133) і Pentium III (Coppermine, 133 Мгц FSB, материнська плата Tyan Trinity 400 Rev.D з VIA Apollo Prol33a) представлені в таблицях. Content Creation Winstone 2000 Частота процесора, Мгц AMD Athlon Pentium III 1000 33,7 31,6 800 30,6 29,2 600 27,0 25,6 SYS Mark 2000 Частота процесора, Мгц AMD Athlon Pentium III 1000 171 186 800 153 155 600 127 132 Процесори AMD Athlon володіють значним технологічним запасом. Є дані про те, що фірма Kryotech в своїх установках екстремального охолоджування розгонить процесори AMD Athlon 600 до частоти 800 Мгц. Архітектура процесорів AMD Athlon має наступні основні особливості: збільшена до 128 Кбайт кеш-пам'ять L1; 512 Кбайт кеш-пам'яті L2, як у процесорів Intel Pentium II і Pentium III (Katmai), розташовано на платі процесора; покращуваний блок FPU, напруга живлення ядра 1,6—1,8 В; новий тип шини процесора Ev6, що відрізняється від шини процесорів Intel, і так далі Підвищення частоти шини Процесори AMD Athlon розраховані на роботу з шиною Alpha Ev6, розробленою фірмою DEC для процесорів Alpha і що ліцензіює для своїх виробів типу Athlon фірмою AMD. Шина Alpha Ev6, використовувана як шина процесора (FSB), забезпечує передачу даних по обох фронтах тактових імпульсів (double-data-rate). Це збільшує пропускну спроможність, забезпечуючи зростання продуктивності всієї системи комп'ютера. При тактовій частоті 100 Мгц шина FSB Alpha Ev6, звана зазвичай Ev6, забезпечує передачу даних з частотою 200 Мгц, на відміну від шин Gtl+ і Agtl+ процесорів Celeron, Pentium Ii/iii фірми Intel, для яких частоти передачі даних і тактова співпадають. Проте при всіх своїх достоїнствах висока робоча частота шини процесора Ev6 створює певні труднощі для подальшого її підвищення в режимах розгону процесорів AMD Athlon, обмежуючи цю можливість зазвичай додатковими 10—15%. Розглядаючи можливості використання форсованих режимів, слід брати до уваги, що процесори AMD Athlon (мал. 12.4) як і процесори Intel Pentium II, Pentium III (Katmai, Coppermine) мають фіксований множник — коефіцієнт множення частоти, що зв'язує внутрішню і зовнішню частоти. В результаті форсування роботи процесорів здійснюється, як правило, за рахунок збільшення зовнішньої частоти — частоти шини процесора FSB Ev6. Застосовуючи цей метод, необхідно враховувати обмеженість даного ресурсу для цілей розгону. Мал. 12.4. Зовнішній вигляд процесора Athlon Проте на додаток до вказаного традиційного методу форсування роботи процесорів для AMD Athlon існують альтернативні способи їх розгону. Ці способи грунтуються на використанні ряду специфічних особливостей конструкції цього типу процесорів. Розгін процесорів AMD Athlon може бути здійснений або перепаюванням резисторів, що визначають основні характеристики процесорів, або використанням їх зовнішніх технологічних роз'ємів, розташованих на платі процесора. Зміна распайки резисторів Слід зазначити, що напруга, множник і частота системної шини процесора Athlon задаються декількома резисторами, які знаходяться на платі процесора. Тому змінити вказані характеристики можна за рахунок перепаювання декількох резисторів на платі процесора. Проте, плануючи ці дії, необхідно пам'ятати, що, розкривши корпус процесора, користувач порушує його товарний вигляд і автоматично втрачає гарантію. Таким чином, у разі виходу процесора з ладу, нехай навіть не унаслідок використання нештатних режимів розгону, він не може бути повернений по гарантії і замінений на новий справно працюючий екземпляр. Також варто нагадати, що здійснювати розгін, тим більше такий, який вимагає розтину корпусу і перепаювання резисторів, доцільно тільки професійно підготовленій людині. В даному випадку потрібний досвід розтину корпусу процесора і паяння SMD-резисторов. Крім того, для виконання даних операцій необхідно мати відповідний інструментарій. Схеми розташування резисторів, що визначають параметри процесора AMD Athlon, представлені на мал. 12.5 і 12.6. Мал. 12.5. Розташування резисторів на задній стороні плати процесора AMD Athlon Мал. 12.6. Розташування резисторів на передній стороні плати процесора AMD Athlon Резистори або встановлені, або немає. У другому випадку можна бачити два контакти, до яких можна при необхідності припаяти резистор. Резистори R3, R4, R5, R6, R121, R122, R123, R124 відповідають за частоту; R148, R150, R151, R153 - за напругу; R155, R156, R157, R158 - за множник. Отже, на обох сторонах процесора є 16 резисторів (або посадочних місць для них), задаючих основні параметри роботи процесора. Розгін можна розділити на чотири етапи. Кожен етап відповідає зміні розташування перерахованим групам резисторів. 1. Установка множника (R155, R156, R157, R158). На мал. 12.7 представлений докладний малюнок частини плати процесора з необхідними резисторами. Лівіше розташовані резистори, що відповідають за напругу живлення процесора. Мал. 12.7. Резистори для зміни множника Всіма резисторами є так звані SMD-резисторы з опором по 1000 Ом. Наступна таблиця показує правильне розміщення цих чотирьох резисторів для відповідних режимів (частот) процесора ("есть"- - резистор встановлений, "—" — резистор відсутній). Всіма резисторами є SMD-резисторы ('102') з опором по 1000 Ом. Наступна таблиця показує правильне розташування цих чотирьох резисторів для відповідних режимів (частот) процесора ("є" — резистор встановлений, "—" — резистор відсутній). Установка множника Частота, Мгц R155 R156 R157 R158 500 є — є є 550 є — є - 600 є — — є 650 є - — - 700 — є є є 750 — є є — 800 — є — є 850 — є — — 900 — — є є 950 - — є — 1000 - - — є 1050 — — — — 2. Установка частоти (R121, R122, R123, R124). На мал. 12.8 представлено докладне зображення відповідних резисторів на платі процесора. Мал. 12.8. Резистори для зміни частоти Установка частоти Частота, Мгц R121 R122 R123 R124 500 — є — є 550 — є — — 600 є є — є 650 є є — - 700 — — є є 750 — — є — 800 є — є є 850 є - є - 900 - є є є 950 — є є - 1000 є є є є 1050 є є є - 3. Установка частоти (R3, R4, R5, R6). На мал. 12.9 представлений докладний малюнок розташування відповідних резисторів на платі процесора. Мал. 12.9. Резистори для зміни частоти Всіма резисторами є SMD-резисторы з опором по 1000 Ом. Перший резистор — R3 (а не найправіший R2). Наступна таблиця показує правильне розміщення цих чотирьох резисторів для відповідних режимів (частот) процесора ("є" - - резистор встановлений, "—" - резистор відсутній). Установка частоти Частота, Мгц R3 R4 R5 R6 500 — є — є 550 є є — є 600 - є — - 650 є є — — 700 — — є є 750 є — є є 800 - — є — 850 є — є — 900 — — — є 950 є — - є 1000 — — — - 1050 є — — — Отже, необхідний множник і відповідні частоти встановлені. Тепер слід перевірити всі установки, після чого можна зібрати процесор і зробити спробу запуску комп'ютера з новим розігнаним процесором Athlon. У дуже окремих випадках доцільно піднімати напругу. Але навіть при виникненні такої необхідності не слід збільшувати його більш ніж на 0,05 В. 4. Установка напруги (R148, R150, R151, R153). За даними фірми AMD (AMD Athlon Processor Data Sheet) мінімальні, нормальні і максимальні значення напруги живлення ядра процесора в звичайних умовах для стабільної роботи представлені в наступній таблиці. Model 1 — це процесор з ядром 0,25 мкм, Model 2 — з ядром 0,18 мкм, Model 4 — 0,18 мкм з кешем L2 (256 Кбайт) у складі кристала. Значення напруги живлення ядра процесорів в звичайних умовах Ядро Частота, Мгц Мінімальна напруга живлення, В Нормальна напруга живлення, В Максимальна напруга живлення, В Model 1 500-700 1,5 1,6 1,7 Model 2 550-750 1,5 1,6 1,7   800-850 1,6 1,7 1,8   900-1000 1,7 1,8 1,9 Model 4 650-850 1,6 1,7 1,8   900-1000 1,65 1,75 1,85 На мал. 12.10 представлено докладне зображення розташування групи резисторів, що встановлюють напругу живлення процесора. Мал. 12.10. Резистори для напруги живлення процесора Всіма резисторами є SMD-резисторы ('ПІВДЕНЬ) з опором по 100 Ом. Наступна таблиця показує правильне розташування цих чотирьох резисторів для відповідних режимів (частот) процесора ("є" -- резистор встановлений, "—" - резистор відсутній). Установка напруги Напруга, В R148(VIDO) R150(Vid1) R151 (Vid2) R153(Vid3) 1,30 — — — — 1,35 є — — - 1,40 - є — - 1,45 є є — - 1,50 - — є - 1,55 є - є — 1,60 - є є - 1,65 є є є - 1,70 — - - є 1,75 є     є 1,80 — є — є 1,85 є є — є 1,90 - — є є 1,95 є - є є 2,00 — є є є 2,05 є є є є Слід нагадати, що після будь-якого розгону необхідно подумати про удосконалення системи охолоджування, особливо якщо при розгоні збільшувалася напруга живлення. Використання зовнішнього технологічного роз'єму Треба відзначити, що перепаювання резисторів на платі процесора вимагає певної кваліфікації і навиків від користувача і часто є досить небезпечною операцією для працездатності процесора AMD Athlon. Результат може бути вельми сумним для володаря процесора. В результаті необережних дій можлива необоротна втрата працездатності процесора. На щастя, існує інший метод корекції частотного коефіцієнта, що полегшує розгін процесора. У архітектурі процесора AMD Athlon передбачений додатковий роз'єм (мал. 12.11), який можна використовувати аналогічно резисторам на платі процесора і тим самим встановлювати довільні режими його роботи. До даного роз'єму необхідно підключити невелику конструкцію з перемикачів і резисторів, які задаватимуть потрібні режими роботи. До роз'єму можна підключатися по-різному. Наприклад, можна безпосередньо припаяти дроти, що є не самим кращим способом. Зв'язано це з тим, що у разі необережних дій дріт може відірватися, переламатися і так далі В результаті порушення контакту може бути, наприклад, різке збільшення рівнів напруги на процесорі і майже миттєвий вихід його з ладу. Правильніше рішення — це застосування спеціального перехідника, пристрій якого забезпечує надійні контакти із зовнішнім технологічним роз'ємом (мал. 12.12 і 12.13). Мал. 12.11. Зовнішній технологічний роз'єм процесора Athlon Мал. 12.12. Перехідник під зовнішній роз'єм (вигляд знизу) Коли питання з підключенням схеми до роз'єму процесора AMD Athlon вирішене, можна приступати до реалізації наступної схеми (мал. 12.13). Мал. 12.13. Схема плати для розгону процесора Athlon Всіма використовуваними резисторами є SMD-резисторы з опором 56 Ом. У включеному стані кожен резистор споживає потужність приблизно 440 мвт. Це складає достатньо велику величину і вимагає використання резисторів відповідної потужності. Інакше можливе зменшення терміну експлуатації цих елементів і відповідно процесора AMD Athlon. Вказані резистори служать для того, щоб заблокувати дію резисторів 1000 Ом на платі процесора. Ряд дослідників вважає, що як зовнішні елементи підійдуть резистори з великим опором, наприклад, 220 Ом. В цьому випадку потужність розсіювання істотно менше в порівнянні з використанням резисторів 56 Ом і складе 113 мвт. Варто відзначити, що пропонована схема достатньо проста, оскільки складається лише з резисторів і перемикачів. Проте їй потрібне живлення +5 У і +3,3 У, а також "земля" (GND), але все це легко знайти безпосередньо в комп'ютері або реалізувати власними силами, наприклад, за допомогою зовнішнього джерела живлення. Ті користувачі, які не відчувають себе досить і упевнено в створенні такої схеми, можуть спробувати пошукати подібні пристрої в спеціалізованих комп'ютерних магазинах. Приклад такого пристрою представлений на мал. 12.15. Мал. 12.15 Пристрій для розгону процесора Athlon Необхідні положення перемикачів представлені в наступних таблицях ("вкл."— включити, "—" — вимкнути, 0 — перевести перемикач в положення Про, 1 — перевести перемикач в положення 1). Установка множника Частота, Мгц Fid3 Fid2 Fid1 FIDO 500 вкл. - вкл. вкл. 550 вкл. - вкл. - 600 вкл. - — вкл. 650 вкл. - — - 700   вкл. вкл. вкл. 750 — вкл. вкл.   800 - вкл. — вкл. 850   вкл. — — 900   - вкл. вкл. 950 — - вкл. - 1000 - - — вкл. 1050 — - — - Установка частоти Частота, Мгц Bp_fido Bp_fid1 Bp_fid2 Bp_fid3 500 1 1 0 1 550 0 1 0 1 600 1 0 0 1 650 0 0 0 1 700 1 1 1 0 750 0 1 1 0 800 1 0 1 0 850 0 0 1 0 900 1 1 0 0 950 0 1 0 0 1000 1 0 0 0 1050 0 0 0 0 Рекомендації фірми AMD з приводу напруги живлення процесора Athlon представлені в наступній таблиці. Model 1 — це процесор з ядром, виконаним за технологією 0,25 мкм, Model 2-і ядром, виконаним за технологією 0,18 мкм, Model 4 — 0,18 мкм з кешем L2 (256 Кбайт) на кристалі процесора. Рекомендації фірми AMD Ядро Мінімальне Частота, Мгц напруга живлення, В Стандартна напруга живлення, В Максимальна напруга живлення, В Model 1 500-700 1,5 1,6 17 Model 2 550-750 1,5 1,6 1,7   800-850 1,6 1,7 1,8   900-1000 1,7 1.8 1,9 Model 4 650-850 1,6 1,7 1,8   900-1000 1,65 1,75 1,85 Установка напруги Напруга, В R 148 (VI DO) R150(Vid1) R151 (Vid2) R153(Vid3) 1,30 — — — — 1,35 вкл. - — - 1,40 - вкл. - - 1,45 вкл. вкл. — — 1,50 — — вкл. — 1,55 вкл. — вкл. — 1,60 - вкл. вкл. — 1,65 вкл. вкл. вкл. — 1,70 — — — вкл. 1,75 вкл. - — вкл. 1,80 — вкл. — вкл. 1,85 вкл. вкл. — вкл. 1,90 - — вкл. вкл. 1,95 вкл. - вкл. вкл. 2,00 — вкл. вкл. вкл. 2,05 вкл. вкл. вкл. вкл. Для точнішого аналізу температурного режиму комп'ютера і оцінки необхідних засобів охолоджування нижче приведені дані про потужність процесорів Athlon (K7) з ядрами процесорів, виконаних по техноло-.гиі 0,25 і 0,18 мкм. AMD Athlon (0,25 мкм - Model 1) Частота процесора, Мгц Звичайна потужність, Вт Максимальна потужність, Вт 500 38 42 550 41 46 600 45 50 650 48 54 700 45 50 AMD Athlon (0, 18 мкм — Model 2) Частота процесора, Мгц Звичайна потужність, Вт Максимальна потужність, Вт 550 28 31 600 30 34 650 32 36 700 34 39 750 35 40 800 43 48 850 45 50 900 53 60 950 55 62 1000 60 65 Athlon (0,18 мкм — Model 4, 256 Кбайт L2 на кристалі) Частота процесора, Мгц Звичайна потужність, Вт Максимальна потужність, Вт 650 32,4 36,1 700 34,4 38,3 750 36,3 40,4 800 38,3 42,6 850 40,2 44,8 900 44,6 49,7 950 46,7 52,0 1000 48,7 54,3